Привод двухшнекового экструдера Советский патент 1985 года по МПК B29C47/38 F16H1/22 

Изобретение относится к химическому машиностроению, конкретно к оборудованию для переработки пластмасс.

Целью изобретения является увеличение долговечности привода двухшнекового экструдера.

Положительный эффект достигается путем рациональной компоновки зубчатых передач, позволяющей увеличить диаметры зубчатых колес и подшипников при ограниченных габаритах.

На чертеже изображен привод двухшнекового экструдера со шнеками, имеюшими винтовую нарезку- левого и правого направления. .

Привод содержит корпус 1 (показан штриховыми линиями), в котором размешены ведуш.ие валы 2, соединенные, в свою очередь, с выходными валами 3 и 4 редуктора 5 шлицевыми муфтами.

На одном из ведупдих валов 2 расположена ведущая шестерня 6 двухпоточной передачи.

Двухпоточная передача содержит также вторую ведущую шестерню 7 и ведомые шестерни 8 и 9. Ведущие шестерни 6 и 7 двухпоточной передачи связаны между собой шлицевым соединение.м, для чего в наименее нагруженной крутящим моментом шестерне 7 имеется отверстие с внутренней П1лицевой нарезкой, а на конце шестерни 6 нарезаны наружные шлицы. Ведомые шестерни выполнены таким образом, что шлицевое соединение размещено в полости шестерни 8. Все шестерни двухпоточной передачи выполнены косозубыми, причем шестерни 6 и 9 имеют правое направление зубьев, а шестерни 7 и 8 - левое.

Ведомая шестерня 9 соединена шлицевой муфтой с первым - левым шнеком 10 (шнеком, имеюшим винтовую нарезку левого направления).

Шестерня 8 своим опорным концом 11 оперта на роликовый многорядный подшипник 12, воспринимаюший осевое усилие левого шнека 10. Шестерни двухпоточной передачи установлены в подшипниках 13 и 14, производящих осевое смещение шестерен, например, в игольчатых подшипниках качения, при этом шестерни 8 и 9 являются жестко зафиксированными от осевого смещения упорным подшипником 12, а шестерни 6 и 7 имеют возможность свободно перемещаться за счет зазора .А между торцами выходного вала 4 редуктора 5 и вала 2 передаточной коробки. Шестерни 6 и 7 связаны между собой винтом 15, завинченным в торец шестерни 6 и расположенным в отверстии шестерни 7, выходной вал 3 редуктора 5 соединен шлицевой муфтой с ведущим валом 2 и шестерней 16 однопоточной передачи, ведомая шестерня 17 которой соединена ведомым валом 18 с вторым - правым шнеком

19 и опирается опорным концом 20 на упорный подшипник 21. Однопоточная передача расположена между шестерней 8 двухпоточной передачи и упорным подшипником 12.

Наружный диаметр ведомых шестерен 8

и 9 двухпоточной передачи ограничивается ведомым валом 18 однопоточной передачи и в зависимости от типоразмера экструдера, используемых материалов и др. факторов, исходя из условия равнопррчности вала 18 и элементов двухпоточной. передачи, составляет 1,20-1,40 межосевого расстояния шнеков. Наружный диаметр ведомой шестерни 17 однопоточной передачи ограничивается опорным концом 11 шестерни 8,

нагруженным, в отличие от вала 18, только осевым усилием левого шнека 10 и и.меюшим при условии равнопрочности значительно меньший диа.метр. Поэтому ведомая шестерня 17 однопоточной передачи выполнена с наружным диаметром, составляюшим

1,15-1,30 наружного диаметра ведомых шестерен 8 и 9 двухпоточной передачи.

Соответственно увеличены межосевое расстояние, другие раз.меры однопоточной передачи и размеры радиальных подшипников 22 и 23.

Диаметр упорного подшипника 12, расположенного между однопоточной передачей и упорным подшипником 21 правого шнека, ограничивается опорным концом 20 шестерни 17, нагруженным только осевы.м

0 усилием, и, таким образом, достигает максимальных значений, возможных для упорных подшипников двухшнекового экструдера (1,5-1,7 межосевого расстояния шнеков). При этом выполнение подшипника 12 с числом рядов роликов три - четыре обеспечивает ему необходимую грузоподъемность для уравновешивания осевогО усилия левого шнека.

Двухпоточная и однопоточная передачи выполнены с числом зубьев ведущих щес0 терен, составляющим 1,15-1,40 числа зубьев ведомых шестерен. В этом случае соответственно увеличению чисел зубьев ведущих шестерен увеличиваются их диаметры и межосевые расстояния передач и снимается ограничение межосевым расстоя,нием наружного диаметра радиальных .подшипников 14 и 23. Увеличение отношения чисел зубьев ведущих и ведомых щестерен свыше приведенных значений нерационально, так как это не позволило бы

0 увеличить диаметр подщипников 14, который ограничивается валом 18, и диаметр подщипников 23, ограничиваемый опорным концом 11 шестерни 8, но привело бы к возрастанию габаритов и металлоемкости привода.

5 Привод двухшнекового экструдера работает следующим образом.

При работе экструдера вращение от выходного вала 4 редуктора 5 передается

через двух поточную передачу на левый шнек 10, а от вала 3 редуктора 5 - через однопоточную передачу на правый шнек 19. Благодаря противоположному направлению зубьев шестерен 6 и 7 под действием осевых усилий в зацеплениях они самоустанавливаются таким образом, что мощность, передаваемая на левый шнек, делится поровну между двумя потоками. Распорное усилие, действующее между шестернями 6 и 7, воспринимается винтом 15. Осевое усилие шнеков воспринимается упорными подшипниками 12 и 21.

Для привода экструдера с вращением шнеков в одном направлении выходные валы редуктора должны иметь одинаковое направление вращения, что достигается соответствующей кинематической схемой и выполнением на шнеках винтовой нарезки одного направления.

Введение однопоточной передачи, расположенной между двухпоточной передачей и упорным подшипником левого шнека, позволяет увеличить диаметр упорного подшипника левого шнека на 25-30%. За счет этого грузоподъемность подшипника увеличивается на 50-60%, а его долговечность - в 4-5 раз.

Выполнение передачи привода правого шнека как однопоточйой с наружным диаметром ведомой шестерни, равным 1,15-1,30 наружного диаметра ведомой шестерни передачи привода левого шнека, выполненной как двухпоточной, обеспечивает примерно одинаковую нагрузочную способность обеих передач и максимальную компактность привода.

Выполнение передач с отношением чисел зубьев ведущих и ведомых шестерен, равным 1,15-1,40, позволяет увеличить путе.м увеличения диаметра долговечность радиальных подшипников на 20-35%. При этом также несколько увеличивается нагрузочная способность передач по контактным напряжениям в зубьях и улучшаются условия их работы вследствие исключения вхождения в зацепление одних и тех же зубьев, что имеет место при передаточном числе передач, равном 1.

1. ПРИВОД ДВУХШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА, содержащий корпус, расположенные в нем ведушие валы, радиальные и упорные подшипники, передачу для первого шнека, включаюш,ую две пары косозубых шестерен, ведуш,ие из которых расположены на одном из ведуш,их валов и зубья их встречно направлены, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, привод .снабжен передачей для второго шнека, в виде разметенной между передачей для первого шнека и его упорным подшипником пары косозубых шестерен, ведуш,ая из которых расположена на другом ведущем валу. 2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что отношение наружных диаметров ведо- мых шестерен передач для первого и вто- ss рого шнеков выбрано в диапазоне 1,15-1,3. 3.Привод по п. 1, отличающийся тем, / что передаточное отношение передач для каждого из шнеков выбрано в диапазоне 1,15-1,4. О О) о О)